Lorsque aucune nourriture n'est absorbée, l'organisme est contraint de puiser sur lui-même ses sources d'énergie. Il va d'abord utiliser le glucose du glycogène, une molécule de réserve contenue dans le foie (glycogénolyse), puis les acides gras des tissus adipeux et enfin, les protéines musculaires (d'où la "perte de muscle"). Le corps, le cerveau et les tissus nerveux ont besoin de glucose (glucolyse) pour un métabolisme normal (en régime normal, le cerveau consomme environ 120g de glucose par jour). Une fois le glucose transformé, le métabolisme du corps est donc en carence. Une alternative vers une autre source d'énergie peut être faite, cependant, certaines parties du cerveau ont besoin exclusivement de glucose, et des protéines sont nécessaire à sa production. Si le manque de protéines devait se prolonger, la mort s'ensuivrait.
Herbert M. Shelton a supervisé durant une période de 4 à 5 ans des patients jeûnant à l'eau uniquement jusqu'à 90 jours ; selon lui, après une période approximative de trois jours de jeûne, la sensation de faim devient habituellement très peu fréquente ou disparaît complètement. Shelton déclara la 'faim' ressentie durant les trois premiers jours de jeûne est dûe à une « irritation gastrique » et non une « véritable faim ». Celle-ci apparaît une fois que le corps a brûlé toutes ses ressources, c'est à ce moment que le jeûne doit être stoppé, pour éviter tout dégât irréversible et permanent à l'organisme.